Question

12．有一瓶久藏的Na₂SO₃，欲测定该药品变质程度，进行如下定量分析：将试样干燥后称取mg，用适量的蒸馏水配成溶液，加入足量的BaCl₂溶液使沉淀完全．滤出的沉淀经洗涤、干燥后，质量为ng．
（1）若试样部分变质，n/m的范围为$\frac{233}{142}$＜$\frac{n}{m}$＜$\frac{217}{126}$．
（2）若取试样m=10.0g，其中Na₂SO₃己有80%变质，则n为16.8g．

Answer 1

分析 根据亚硫酸钠变质时与空气中的氧气反应生成硫酸钠，而亚硫酸钠和硫酸钠均能与氯化钡生成沉淀，所以可假设该试样全部是亚硫酸钠或硫酸钠，而后分别计算沉淀的量，进而得到$\frac{n}{m}$的范围；
根据试样变质一半后质量为10g，可求出该试样中硫酸钠和亚硫酸钠的质量进而利用化学方程式可求出生成的沉淀总量

解答 解：假定Na₂SO₃完全没变质，则加入BaCl₂后，全部生成BaSO₃沉淀；
Na₂SO₃+BaCl₂=BaSO₃↓+2NaCl
126           217
mg            ng
$\frac{126}{mg}$=$\frac{217}{ng}$
$\frac{n}{m}$=$\frac{217}{126}$
而假定Na₂SO₃完全变质（被氧化）为Na₂SO₄，则加入BaCl₂后，全部生成BaSO4沉淀；
Na₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2NaCl
142          233
mg            ng
$\frac{142}{mg}$=$\frac{233}{ng}$
$\frac{n}{m}$=$\frac{233}{142}$
（1）所以当试样部分变质的时候，$\frac{n}{m}$一定介于二者之间，即：$\frac{233}{142}$＜$\frac{n}{m}$＜$\frac{217}{126}$．
（2）假定原先没有变质的Na₂SO₃的质量为2x，其中有50%变质，即有x Na₂SO₃变质为Na₂SO₄，设生成的硫酸钠质量是y
2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄
2×126     2×142
xg            y
$\frac{2×126}{2×142}$=$\frac{x}{y}$
y=$\frac{142x}{126}$
所以有y+x=10g，即：$\frac{142x}{126}$+x=10g，则x=4.7g；y=5.3g
依据$\frac{n}{m}$=$\frac{217}{126}$可知4.7g亚硫酸钠与氯化钡反应生成的沉淀质量是$\frac{4.7g×217}{126}$=8.1g；而依据$\frac{n}{m}$=$\frac{233}{142}$可知5.3g硫酸钠与氯化钡反应会生成沉淀的质量是$\frac{5.3g×233}{142}$=8.7g，所以n=8.1g+8.7=16.8g．
故答案为：（1）$\frac{233}{142}$＜$\frac{n}{m}$＜$\frac{217}{126}$；（2）16.8．

点评 此题是一道较为复杂的计算题，解题的关键是采用极端假设的方式对相关的质量关系进行分析探讨，属于竞赛题型．